首次接触无锁数据结构的设计，请各位大佬多多指教~~~ CAS(Compare && Swap)原子操作 CAS是无锁(lock free)的数据结构的基础。...false; } CAS相似的原子操作： fetch and add，一般用来对变量做+1的原子操作 test and set， 写值到内存位置并传回其旧值 test test and set : 和双检查锁一样为了减少对锁的多次竞争...，对锁的竞争代价比普通判断锁的状态要大，这里需要着重强调，在high level programming的背景下，尽量少用双重检测锁的形式，因为第二次检查和设置并不一定是原子操作。... bool atomic_compare_exchange_weak( volatile std::atomic* obj, T* expected, T desired ); 无锁队列的链表实现...用数组实现无锁队列 无锁队列可以用ring buffer实现，定位head和tail可以声明两个计数器，一个用来计数EnQueue的次数，一个用来计数DeQueue的次数，当队列满或空，可以抛出异常，没有内存泄露的问题
无锁队列适用场景： 两个线程之间的交互数据， 一个线程生产数据， 另外一个线程消费数据，效率高 缺点：需要使用固定分配的空间，不能动态增加／减少长度，存在空间浪费和无法扩展空间问题 package...fmt.Println("PopError") } time.Sleep(1e9) } } //实现环形队列
关于无锁队列的实现，网上有很多文章，虽然本文可能和那些文章有所重复，但是我还是想以我自己的方式把这些文章中的重要的知识点串起来和大家讲一讲这个技术。下面开始正文。...目录 关于CAS等原子操作 无锁队列的链表实现 CAS的ABA问题 解决ABA的问题 用数组实现无锁队列 小结 关于CAS等原子操作 ?...有了这个原子操作，我们就可以用其来实现各种无锁（lock free）的数据结构。...用数组实现无锁队列 本实现来自论文《Implementing Lock-Free Queues》 使用数组来实现队列是很常见的方法，因为没有内存的分部和释放，一切都会变得简单，实现的思路如下： 1）数组队列应该是一个...小结 以上基本上就是所有的无锁队列的技术细节，这些技术都可以用在其它的无锁数据结构上。 1）无锁队列主要是通过CAS、FAA这些原子操作，和Retry-Loop实现。
写作目的 说到无锁，其实就是用cas，不过我在百度上搜java实现无锁队列的文章其实不多，所以自己用cas和volatile实现一下，线程安全那是必须的。...无锁队列 package untils; import java.lang.reflect.Field; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger...比如此时此刻 队列里有2个元素A和B。现在2个线程按照下面的顺序执行，其实理论上出队顺序是没有问题的，只不过后面的先打印了，给了一种先出队的错觉。...收获 其实JAVA 无锁队列/栈_meiyongdesan的博客-CSDN博客 这个里面使用AtomicReference实现的，主要想用他的cas;但是我感觉有些绕，所以就自己用unsafe类实现cas...参考 JAVA 无锁队列/栈_meiyongdesan的博客-CSDN博客 说说Java的Unsafe类 - 简书 关于通过Unsafe.getUnsafe()方法拿Unsafe对象抛出SecurityException
锁是高性能程序的杀手，但是为了保证数据的一致性，在多线程的应用环境下又不得不加锁。但是在某些特殊的场景下， 是可以通过优化数据结构来达到无锁的目的。那么我们就来看一下如何实现一个无锁队列。...队列：众所周知，就是先进先出。 出队列的时候从队列头取出一个结点；入队列的时候，将结点添加到队列尾部。当多线程同时操作一个队列读写时，显然就需要加锁。...但是在单读单写的这种多线程应用时，是可以做到无锁的。...front; T* p = pnode->pdata; front = front->next; delete pnode; return p; } #endif 原理其实很简单...可见，加锁版本所耗时间，差不多为无锁版本的1.5倍以上。
好像有人改进了一下设计， 参加文章 “Cache优化的并发无锁队列” http://www.docin.com/p-30332640.html ，这论文里面 “Fastforward for efficient...EWOULDBLOCK; 5 } 6 buffer[tail] = NULL; 7 tail = NEXT(tail); 8 return 0; 9 2， Michael ＆Scott 无锁队列...“钱立兵 陈波 晏涛 徐云 孟金涛 刘涛” 等人写的“多线程并发访问无锁队列的算法研究” http://www.siat.ac.cn/xscbw/xsqk/200906/W020091127490148897561...上面的提到的ABA 问题好像是无锁编程里面很主要的一个问题啊。 根据 cds 库的资料，有下面三类解决办法，可以去找论文来看一下。...C++无锁数据结构支持库 CDS: Concurrent Data Structures library http://libcds.sourceforge.net/ 实现了很多无锁的stack（栈
要保存多次操作的内容就要有一个类似“队列”的东西来保存，而一般的线程安全的队列，都是“有锁队列”，在性能要求很高的系统中，不希望在日志记录这个地方耗费多一点计算资源，所以最好有一个“无锁队列”，因此最佳方案就是...顾名思义，就是一个内存环，每一次读写操作都循环利用这个内存环，从而避免频繁分配和回收内存，减轻GC压力，同时由于Ring Buffer可以实现为无锁的队列，从而整体上大幅提高系统性能。...Ring Buffer的示意图如下，有关具体原理，请参考此文《Ring Buffer 有什么特别?》。...上文并没有详细说明如何具体读写Ring Buffer，但是原理介绍已经足够我们怎么写一个Ring Buffer程序了，接下来看看我在 .NET上的实现。...通常情况下我们都是使用托管锁来解决这种并发问题，但本文的目的就是要实现一个“无锁环形缓冲区”，不能在此“功亏一篑”，所以此时“信号量”上场了。
一、简介 1、循环缓冲区的实现原理 环形缓冲区通常有一个读指针和一个写指针。读指针指向环形缓冲区中可读的数据，写指针指向环形缓冲区中可写的缓冲区。...2、概念 关于循环缓冲区(Ring Buffer)的概念，其实来自于Linux内核(Maybe)，是为解决某些特殊情况下的竞争问题提供了一种免锁的方法。...对应在Linux内核中有对它的定义： struct kfifo { unsigned char *buffer; unsigned int size; unsigned int in; unsigned...上面说不加锁不是这里的锁)，防止多个进程并发访问此数据结构。...当收到来自用户的转储数据的请求时，每个线程获得一个锁，并将其转储到中心位置。或者分配一个很大的全局内存块，并将其划分为较小的槽位，其中每个槽位都可由一个线程用来进行日志记录。
简单的笔记，未完待续 一道题： 无锁化编程有哪些常见方法？...CAS（Compare-and-Swap），如无锁栈，无锁队列等待 解析： 一、RCU RCU是Linux 2.6内核系统新的锁机制 RCU(Read-Copy Update)。...RCU并不是新的锁机制，它只是对Linux内核而言是新的。...RCU(Read-Copy Update)，顾名思义就是 读-拷贝修改，它是基于其原理命名的。...二、CAS 参考：透过 Linux 内核看无锁编程 非阻塞型同步的三种方案： Wait-free Wait-free 是指任意线程的任何操作都可以在有限步之内结束，而不用关心其它线程的执行速度。
作者：范健 导语： 共享内存无锁队列是老调重弹了，相关的实现网上都能找到很多。但看了公司内外的很多实现，都有不少的问题，于是自己做了重新实现。...为什么需要共享内存无锁队列？ 为了便于查找定位问题，需要做一个日志收集跟踪系统，每个业务模块都需要调用SDK输出格式化的本地日志并将日志发送到远端。...为了避免发送日志阻塞业务，典型的做法是业务线程将日志写入队列，另一个线程异步地从队列中读取数据并发送。考虑到IO性能，且日志数据能容忍小概率的丢失，所以队列不应该是在磁盘上。...又因为业务模块可能是多线程模式也可能是多进程模式，所以队列应该是在共享内存中。 简单的做法是，对队列的读写都加锁，但这样无疑会导致高并发下性能瓶颈就在这把锁上。所以我们需要无锁队列。...看了公司内外很多版本的无锁队列实现，多多少少都有些问题，所以自己重新实现了一个版本。 环形数组 大部分无锁队列都是用环形数组实现的，简单高效，这里也不例外。
对于编写多线程的朋友来说，队列具有天生的互斥性。在队列里面，一个负责添加数据，一个负责处理数据。谁也不妨碍谁，谁也离不开谁。所以，队列具有天生的并行性。...[pQueue->head]; pQueue->head = (pQueue->head + 1)% MAX_NUMBER; return OK; } 总结： （1）队列只适合两个线程并行使用...，一个压入数据，一个弹出数据 （2）队列是没有锁的并行，没有死锁的危险 （3）队列中head和tail只有在计算结束之前的时候才能进行自增运算
最近一直在研究队列的一些问题，今天楼主要分享一个高性能的队列 Disruptor 。 what Disruptor ?...本文从实战角度来大概了解一下 Disruptor 的实现原理。 why Disruptor ?...无锁设计 每个生产者或者消费者线程，会先申请可以操作的元素在数组中的位置，申请到之后，直接在该位置写入或者读取数据。...通过上面的介绍，我们大概可以了解到 Disruptor 是一个高性能的无锁队列，那么该如何使用呢，下面楼主通过 Disruptor 实现一个简单的生产者消费者模型，介绍 Disruptor 的使用 首先...小结 Disruptor 通过精巧的无锁设计实现了在高并发情形下的高性能。 另外在Log4j 2中的异步模式采用了Disruptor来处理。
概述 Postgresql中的大锁很多，其中ProcArrayLock和XactSLRULock使用了无锁队列优化（PG中XID的分发也可以用这种机制优化，高压场景下效果不错）。...XactSLRULock 优化前：写CLOG时，不同进程争抢XactSLRULock（PG的锁机制会用sem排队），拿到锁才有资格写SLRU页面。...Postgresql中的CAS无锁队列逻辑总结 PG中CAS无锁队列最简代码（所有变量为int） ProcArrayGroupClearXid ... ......procArrayGroupNext | procArrayGroupFirst -----> procno2 这样就通过CAS形成了一个无锁队列...综上，就是Postgresql中使用CAS实现无锁队列的方法。
序 本文整理了Single Producer/Consumer lock free Queue step by step这篇文章里头关于高性能的SPSC无锁队列使用遵循的四个原则： 单写原则 使用lazySet...Atomic*.lazySet is a performance win for single writers 单独写原则Single Writer Principle Java性能优化要点之五: 队列与
1.无锁编程与有锁编程的效率 无锁编程，即通过CAS原子操作去控制线程的同步。如果你还不知道什么使CAS原子操作，建议先去查看相关资料，这一方面的资料网络上有很多。...CAS实现的是硬件级的互斥，在线程低并发的情况下，其性能比普通互斥锁高效，但是当线程高并发的时候，硬件级互斥引入的代价与应用层的锁竞争产生的代价同样都是很大的。这时普通锁编程其实是优于无锁编程的。...2.无锁编程的好处 无锁编程不需要程序员再去考虑死锁、优先反转等棘手的问题，因此在对应用程序不太复杂，而对性能要求稍高的程序中，可以采取有锁编程。...如果程序较为复杂，性能要求不高的程序中可以使用无锁编程。 3.无锁队列的实现 对于线程无锁同步方式方式的应用，我实现了一个无锁的队列。...QuePop(&data)) printf(“队列为空\n”); else printf(“队列输出元素：%d\n”,data); } } int main() { //初始化队列 QueInit(
高性能无锁队列 Disruptor Disruptor 是英国外汇交易公司 LMAX 开发的一个高性能队列，研发的初衷是解决内存队列的延迟问题，因其出色的性能表现获得 2011 Duke’s 程序框架创新奖...能够在无锁的条件下进行并行消费，也可以根据消费者之间的依赖关系进行先后消费次序。...Disruptor 高效原理： Disruptor 使用了一个 RingBuffer 替代队列，用生产者消费者指针替代锁。 生产者消费者指针使用 CPU 支持的整数自增，无需加锁并且速度很快。...artifactId> 3.4.2 命令字和数据包 /** * @author Nicestar * @description 无锁队列命令字...disruptor: buffer: size: 1048576 /** * @author Nicestar * @description 环型无锁队列 * @since 2020-
Disruptor是LMAX公司开源的一个高效的内存无锁队列。这两天看了一下相关的设计文档和博客，下面尝试进行一下总结。 第一部分。引子 谈到并发程序设计，有几个概念是避免不了的。...1.锁：锁是用来做并发最简单的方式，当然其代价也是最高的。内核态的锁的时候需要操作系统进行一次上下文切换，等待锁的线程会被挂起直至锁释放。...一就是数据结构的问题，是选用定长的数组还是可变的链表，二是并发控问题，是使用锁还是CAS操作，是使用粗粒度的一把锁还是将队列的头、尾、和容量三个变量分开控制，即使分开，能不能避免它们落入同一个Cache...在一个生产者和一个消费者的场景中测试表明，无锁队列相比有锁队列，qps有大约10倍的提升，latency更是有几百倍的提升。不管怎么样，现在大家都渐渐都这么一个意识了：锁是性能杀手。...所以这些无锁的数据结构和算法，可以尝试借鉴来使用在合适的场景中。
作者：juliatliu，腾讯 PCG 运营开发工程师 一、无锁队列用在什么样的场景？ 当需要处理的数据非常多，比如行情数据，一秒处理非常多的数据的时候，可以考虑用无锁队列。...但是如果一秒只需要处理几百或者几千的数据，是没有必要考虑用无锁队列的。用互斥锁就能解决问题，数据量相对少的时候互斥锁与无锁队列之间差别并不是很明显。 二、为什么要用无锁队列？ 有锁队列会有哪些问题？...三、无锁队列的实现 3.1 一读一写的无锁队列 yqueue 是用来设计队列，ypipe 用来设计队列的写入时机、回滚以及 flush，首先我们来看 yqueue 的设计。...，可以看以上单读单写的无锁队列。...在单生产者的情况下,无锁队列战胜了阻塞队列.而随着生产者数量的增加,无锁队列的效率迅速下降。因为在多个生产者的情况下，第 2 个 CAS 将对性能产生影响。
; } getchar(); return 0; } LockFree的基础知识涉及：Atomic（原子操作），CAS（Compay and swap），内存预分配； Atomic原子操作是无锁的核心实现...，原子操作的实质是通过使用CPU的一些特殊指令（通常为汇编代码指令）或操作系统封装的一些内存锁定接口（系统封装的内存保护接口）来对指定长度的内存进行访问和修改，因为访问内存的原子性从而实现上层接口的无锁操作...lock-free和wait-free的区别： 阻塞算法可能会出现整个系统都挂起的情况（占有锁的线程被中断，无法释放所，那么所有试图争用这个锁的线程会被挂起），系统中的所有线程全部饿死。...无锁算法可以保证系统中至少有一个线程处于工作状态，但是还是可能有线程永远抢不到资源而被饿死。 无等待算法保证系统中的所有线程都能处于工作状态，没有线程会被饿死，只要时间够，所有线程都能结束。...相比于无锁算法，无等待算法有更强的保证。
发布者：全栈程序员栈长，转载请注明出处：https://javaforall.cn/127010.html原文链接：https://javaforall.cn
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